Electrochemical System with Membrane Humidifier

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This patent describes an electrochemical system, such as a fuel cell, that includes a specialized membrane humidifier. The system introduces a thin continuous film of liquid water onto the membrane surface in the humidifier, improving the humidification of gases (like hydrogen or air) used in the fuel cell. This technology can be used in vehicles with electric drives and outlines methods for system operation.

Use CasesContent extracted from patent full text and abstract with AI.

• Fuel cell-powered vehicles (cars, trucks, buses)
• Hydrogen energy systems for stationary power generation
• Portable electrochemical energy sources
• Industrial equipment requiring efficient fuel cell humidification

BenefitsContent extracted from patent full text and abstract with AI.

• Improves fuel cell efficiency by optimizing membrane hydration
• Enhances the durability and lifespan of the electrochemical cell
• Enables stable operation even under varying ambient conditions
• Reduces risk of membrane dehydration and associated performance loss
• Supports cleaner, more reliable electric vehicles

Technical Classifications (CPCs)

Inventors & Applicants

Patent Abstract

Die Erfindung betrifft ein Elektrochemisches System mit wenigstens einer elektrochemischen Zelle (12), welche eine Anodenhalbzelle (20) und eine Kathodenhalbzelle (21) aufweist, die durch eine protonenleitende Zellenmembran (22) voneinander getrennt sind, wobei die Kathodenhalbzelle (20) und/oder die Anodenhalbzelle (21) einen Zelleneinlass (25, 27) für einen ersten gasförmigen Reaktanten und einen Zellenauslass (26, 28) für ein Reaktionsabgas aufweist, einem Membranbefeuchter (43), der einen Strömungsweg (62) für den gasförmigen Reaktanten und einen Strömungsweg (61) für ein fluides Medium definiert, zwischen denen zumindest in einem Teilabschnitt eine Befeuchtermembran (44) angeordnet ist, die mit einer ersten Membranfläche (65a) das fluide Medium und mit einer zweiten Membranfläche (65b) den gasförmigen Reaktanten kontaktiert, wobei das elektochemische System dadurch gekennzeichnet ist, dass es einen Wasserfilmerzeuger (42, 49, 75) umfasst, der so konfiguriert ist, dass beim Einsatz des Wasserfilmerzeugers flüssiges Wasser (66) als kontinuierliche dünne Schicht auf der ersten Membranfläche (65a) der Befeuchtermembran (44) abgeschieden wird. Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug mit einem Elektroantrieb, das ein derartiges elektrochemisches System umfasst, sowie ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen elektrochemischen Systems.